LED光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统的制作方法

本发明涉及秧苗培育领域，涉及一种苗床及灌溉系统，具体是一种led光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统。

背景技术：

目前关于潮汐式苗床和灌溉系统的专利提供的技术大部分是关于移动苗床，移动灌溉，采用的方法主要是在苗床底部设置滚轮结构提供移动功能，或把放置秧苗植盘网架放置在滚轮上进行滚动传输，可使苗床摆放成整齐的行列方式，提高空间使用率，但是只能顺序取放网架，不能随机取放。托盘和放置秧苗植盘网架的有一体式内胆结构，也有分离式结构，采用托盘底部进液，进液管路和托盘之间需密封，移动灌溉则是移动后密封再进液，采用的运动机构较复杂，在有限的苗床空间内使用并不方便，长时间使用，密封效果势必大打折扣。这些方式对于大规模的植物工厂应用并不合适，而且这些苗床的使用一次只能对同一种秧苗进行培育，采用的灌溉参数相同，大部分苗床的结构设计、安装复杂，密封环节多，影响了苗床的使用方便性。

技术实现要素：

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供led光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统，解决目前苗床设计安装复杂、使用不便的问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种led光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统，包括搭卸式多层潮汐苗床和配合搭卸式多层潮汐苗床的灌溉系统，搭卸式多层潮汐苗床由苗床框架结构和苗床托盘结构组成，苗床框架结构从下到上依次可拆卸连接有底层、中部和顶层三个部分，苗床框架底层设有若干底层支撑脚，苗床框架中部由若干层中间支撑脚上下连接构成，苗床框架顶层设有若干顶层支撑脚，各层相邻的支撑脚之间通过横梁可拆卸连接形成矩形框架，前后向对应的中间支撑脚和顶层支撑脚上转动连接有网架支撑板，横梁上对应设有将网架支撑板水平固定的结构，左右对应的横梁上放置苗床托盘结构；此led光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统包括苗床结构和灌溉系统两大部分，其中苗床结构包括了苗床框架和苗床托盘结构，苗床托盘结构包括置于框架上的托盘主体以及下沉式放置在托盘主体内的网架组成，苗床框架主要有底层支撑脚，中间支撑脚和顶层支撑脚搭建而成，搭建时按列多层搭建，搭好一列，依次搭建下一列，搭建好后通过顶部连接板进行固定，底层支撑脚用螺栓紧固，可使整个苗床在使用过程中稳定可靠，最后放入托盘主体和网架，完成整个苗床结构的搭建。拆卸时，松开顶部连接板的螺母和底层支撑脚的螺栓，按列移出支撑脚，横梁，网架支撑板，完成一列后再拆下一列，所有部件均可重复应用于再次搭建，实现拆卸一体式结构。整个苗床框架结构可根据植物工厂空间情况进行多层、多列和多行拓展，灌溉系统根据苗床摆放情况相应拓展。装配时采用按列装配的方式，即一列多层装配好后再装配第二列，以此类推，可实现多列装配，拆卸时也是按列拆卸即可，根据植物工厂空间的需要可按长度方向拓展变成多列，在高度方向拓展开实现多层，实现多层多列的苗床系统结构，除顶部螺母固定顶部连接板和底部支撑脚螺栓固定需要工具外，装配时无需借助外部工具即可实现手动安装，拆卸，方便易行。

苗床托盘结构由托盘主体和网架组成，托盘主体矩形凹槽结构，托盘主体前后内壁上设有固定放置网架的网架搁板，托盘主体底部边缘设有连通凹槽的排液管，网架为矩形凹槽结构且凹槽底部设有均匀排布的孔洞，网架左侧外壁与托盘主体左侧内壁预留有间隙形成进液空间，托盘主体底部固定有用于植物生长的中部led灯组板；苗床托盘结构放置于苗床框架上，即托盘主体置于横梁上，并在托盘主体包内放入网架；转动固定在苗床框架上的网架支撑板用于放置网架，网架内放置育苗用的植盘，网架底部的孔洞便于营养液浸没根部，便于幼苗吸收，进液空间为进液管路深入到托盘主体底部提供条件，排液管与回液管路相连用于日常的营养液回收。

led灯组板结构包括顶部led灯组板和中部led灯组板，顶部led灯组板固定于顶层支撑脚的横梁上，中部led灯组板固定于托盘主体底部。顶部led灯组板为顶层网架内的秧苗提供照明，中部led灯组板可以直接照射在下层网架上的幼苗，加快幼苗生长。

灌溉系统位于相邻的搭卸式多层潮汐苗床之间，灌溉系统包括进液管路和回液管路，进液管路末端分支分别延伸到各个苗床托盘结构的进液空间里，回液管路末端分支分别与排液管连接，回液管路与排液管之间连接有电磁排液阀，进液管路前端连接有营养液池，回液管路前端连接有回液池，回液池与营养液池通过管路连通，回液管路与回液池之间依次连接有管道过滤器、止回阀、循环泵、杀菌消毒仓和回液泵，进液管路和回液管路前端和末端上分别设有输送泵和电磁阀，进液管路与营养液池之间连接有营养液输送泵。当秧苗需要营养液供应时，由进液管路从托盘主体的上部排放到托盘主体内，进液管路通过网架外壁和托盘内壁的的进液空间进行排放，与通过托盘主体底部进液方式相比，这种方式略去了密封环节，当托盘主体内的液位上升，达到托盘主体内指定液位高度时，停止进液，置于网架上的植盘内的秧苗可以从底部以浸润的方式获取营养液，此为涨潮过程，当完成灌溉时，装于苗床托盘主体排液管开启，苗盘上的营养液会顺着苗盘上的排液口通过排液管排放到回液管路，此为退潮过程。这种方式通过蒸腾拉力作用从根部吸收更多的营养元素，稳定了秧苗根部介质水气含量,避免毛细根因靠近花盆边部及底部干旱而死，其相对湿度容易控制,与顶部浇水的灌溉方式相比，能保持叶面干燥,减少化学药物的使用量，降低培育成本，当完成育苗周期时，取出网架即可。灌溉时，启动灌溉系统进行潮汐灌溉，然后回收的营养液通过一系列的过滤、杀菌消毒后回收至回液池，回液池的营养液根据检测情况可泵送回营养液池，使灌溉用的营养液能进行重复利用，实现营养液的再次循环利用。其中排液管设置成阶梯结构，前端外径较小，嵌入回液管路，采用适当的间隙配合，只要保证前端足够的长度插入回液管路，无需密封即可实现排液。

作为本发明的进一步改进，底层支撑脚固定在底面上，横梁分为纵向的用于放置苗床托盘结构的l型横梁和横向的矩形横梁，各层支撑脚上设有配合l型横梁的l型槽和配合矩形横梁的矩形槽，各层支撑脚顶部设有插入上层支撑脚的圆柱销形成插销连接。各层支撑脚均在两个相邻面，一个开有l型槽，一个开有矩形槽，这样设置一方面利用铣加工，一方面在装配时易于滑入，方便装配,中间和顶层的支撑脚下部开有圆孔，上层支撑脚下的圆孔下层支撑脚的圆柱销，采用适当的间隙配合，无需借助额外工具即可手工装配，实现底部、中部和顶部支撑脚的装配。

作为本发明的进一步改进，网架支撑板内侧设有吊环，矩形横梁上转动连接有钢丝拉绳，钢丝拉绳末端连接有吊钩，吊钩与吊环相配合。矩形横梁下有带吊钩的钢丝拉绳，钢丝拉绳上部连接可旋转的圆柱接头，实现钢丝拉绳360°旋转，当需要移出培育好的秧苗时，抬起网架到适当高度，把吊钩勾在网架支撑板的吊环上，支起网架支撑板，网架便可放置在网架支撑板上，利用网架上的滚轮滑出网架。

作为本发明的进一步改进，顶层支撑脚之间在顶部连接有顶部连接板。加强整个苗床框架的稳定性，使用更可靠安全。

作为本发明的进一步改进，网架两侧向外侧延伸形成凸台，凸台两端各设有挂耳，凸台底部设有若干滚轮，网架左右两侧端面上设有拉手。灌溉时，网架放置在托盘主体的网架搁板上，其中网架的滚轮和网架搁板接触；移出网架时，根据网架的大小，小型网架直接通过拉手抬升一定高度后支起网架支撑板，用矩形横梁上的吊钩固定，通过拉手滑出网架，放置在可升降的活动小车平台上，即可实现运输转移。若网架较大，可配合苗床上方的可升降吊车，吊车在桁架上可来回移动升降，苗床置于桁架正下方。用吊车的吊钩勾住网架的四个挂耳，抬升一定高度后支起网架支撑板，通过拉手滑出网架，放置在可升降的活动小车平台上，即可实现运输转移。

作为本发明的进一步改进，托盘主体底部设有调节高度的调节螺栓，调节螺栓置于横梁上，托盘主体内部左右两侧边缘设有卡在横梁外侧的挡板。托盘主体置于l形横梁上，调节螺栓的底面和l形横梁上表面接触，为防止地基的不平造成托盘主体不能水平放置的情况导致植盘内秧苗不能获得相等的灌溉高度，采用底部调节螺栓适当调节托盘高度，使得托盘水平摆放。托盘的限位挡板卡在l形横梁外侧，限制托盘在一个方向上的移动，另一个方向的移动由托盘两端的支架脚加以限制，使得托盘在苗床框架上稳定放置。

作为本发明的进一步改进，网架搁板与托盘主体底部之间预留空间，网架搁板上设有卡住网架的卡槽。网架底部下沉于苗床托盘的网架搁板下，网架搁板的l型卡槽限制了网架的前后移动，网架的左右移动空间由下沉的网架外壁与网架搁板内侧限制，保证网架滚轮不会悬空，这为网架外壁和苗床托盘内壁形成进液空间提供条件，进液管路由此空间排液进入托盘，以涨潮的方式浸没网架底部，使得置于网架植盘内的秧苗可以获取营养液。

作为本发明的进一步改进，顶部led灯组板和中部led灯组板均设有固定板，固定板底部均匀排布有若干led灯组，中部led灯组板固定在调节螺栓上。中部led灯组板不在苗床框架上设置固定装置，而直接固定在托盘主体底部的调节螺栓上，优化了中部led灯组板的固定结构，节省空间，而且对下层秧苗的照射效果更好更直接。

作为本发明的进一步改进，进液管路从进液空间深入到托盘主体底部。确保进液管路内的营养液全部进入到托盘主体底部，并使营养液浸没秧苗根部，保证秧苗获取足够的营养。

led光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统的使用方法，其步骤如下：

a:当需要进行育苗灌溉时，由主机控制各苗床托盘下的电磁排液阀关闭，营养液输送泵开启，进液管路上的电磁阀开启，根据灌溉控制的要求，可以只打开需要灌溉的苗床托盘进液管路处的电磁阀，每个进液管路前都装有相同的电磁阀，以便单独控制每个托盘的进液情况；

b:当液位达到灌溉要求时，进液口前的电磁阀关闭，营养液输送泵停止工作；

c:当达到灌溉时间时，位于托盘下方的电磁排液阀接受主机的控制打开阀门进行排液，与排液口相邻的回液管路上的相应电磁阀开启，可实现单独控制排液；

d:排放的液体经回液管路输送至回液池，由于经过托盘和植物吸收的回液会产生杂质和细菌，在回流至回液池前应进行过滤、消毒和杀菌作用，先通过管道过滤器过滤，过滤后的液体通过两个方向相反布置的止回阀，此时循环泵启动，由于电磁阀和止回阀的作用，回液只能在循环泵的作用下经过杀菌消毒仓，流经循环泵做循环杀菌消毒，当回流液通过充分的杀菌消毒后，循环泵关闭，开启回液泵前的电磁阀，启动回液泵，回流液泵送至回液池；

e:回液池内的液体由于经过植物的吸收，再次进入营养液池前，因重新检测回液池内营养液成分，经重新配比后由输送泵经回液池至营养液池管路泵送回营养液池，以实现循环利用。通过合理设置主机控制参数，配合电磁阀的启闭，既可实现每个苗床的单独进排液也能进行成组控制。

本发明有益的效果是：本发明的结构合理、紧凑，多层苗床可根据植物工厂空间需要多层多行多列搭建，图1作为植物苗床和灌溉系统的基本配置单元，可进行多列、多层扩展，在植物工厂空间内阵列布置该基本配置单元，即可实现大面积的育苗基地搭建。该系统搭卸方便，可重复使用，减少了进液口和排液口的密封环节，简化了结构设计，通过合理设置灌溉系统，既能实现群组的苗床灌溉，也能实现单个苗床的灌溉，对灌溉系统进行空间布局优化，提出了适用该多层苗床的配套灌溉系统，并可根据实际苗床搭建和摆放形式，进行拓展，既适合小规模的育苗试验也适用大规模的育苗基地使用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的前视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为灌溉系统的结构示意图；

图6为灌溉系统的进液管路结构示意图；

图7为灌溉系统的回液管路结构示意图；

图8为搭卸式多层潮汐苗床结构的结构示意图；

图9为搭卸式多层潮汐苗床结构的右视图；

图10为搭卸式多层潮汐苗床结构的前视图；

图11为苗床框架结构的结构示意图；

图12为苗床框架结构的前视图；

图13为苗床框架结构的右视图；

图14为底层支撑脚的结构示意图；

图15为中间支撑脚的结构示意图；

图16为苗床托盘结构的结构示意图；

图17为苗床托盘结构的左视图；

图18为苗床托盘结构的俯视图；

图19为图18中b-b方向的剖视图；

图20为托盘主体的结构示意图；

图21为托盘主体与回液管路连接的结构示意图；

图22为网架的结构示意图；

图23为led灯组板的上侧结构示意图；

图24为led灯组板的下侧结构示意图。

附图标记说明：底层支撑脚1，中间支撑脚2，顶层支撑脚3，网架支撑板4，顶部led灯组板5，托盘主体6，网架7，网架搁板8，排液管9，中部led灯组板10，进液管路11，回液管路12，营养液池13，回液池14，管道过滤器15，止回阀16，循环泵17，杀菌消毒仓18，回液泵19，营养液输送泵20，l型横梁21，矩形横梁22，圆柱销23，吊环24，钢丝拉绳25，吊钩26，顶部连接板27，凸台28，挂耳29，滚轮30，调节螺栓31，挡板32，拉手33，卡槽34，固定板35，电磁排液阀36，led灯组37。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图：本实施例中的这种led光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统，包括搭卸式多层潮汐苗床和配合搭卸式多层潮汐苗床的灌溉系统，搭卸式多层潮汐苗床由苗床框架结构和苗床托盘结构组成，苗床框架结构从下到上依次可拆卸连接有底层、中部和顶层三个部分，苗床框架底层设有若干底层支撑脚1，苗床框架中部由若干层中间支撑脚2上下连接构成，苗床框架顶层设有若干顶层支撑脚3，各层相邻的支撑脚之间通过横梁可拆卸连接形成矩形框架，前后向对应的中间支撑脚2和顶层支撑脚3上转动连接有网架支撑板4，横梁上对应设有将网架支撑板4水平固定的结构，左右对应的横梁上放置苗床托盘结构。

苗床托盘结构由托盘主体6和网架7组成，托盘主体6矩形凹槽结构，托盘主体6前后内壁上设有固定放置网架7的网架搁板8，托盘主体6底部边缘设有连通凹槽的排液管9，网架7为矩形凹槽结构且凹槽底部设有均匀排布的孔洞，网架7左侧外壁与托盘主体6左侧内壁预留有间隙形成进液空间。

led灯组板结构包括顶部led灯组板5和中部led灯组板10，所述顶部led灯组板5固定于顶层支撑脚3的横梁上，所述中部led灯组板10固定于托盘主体6底部。

灌溉系统位于相邻的搭卸式多层潮汐苗床之间，灌溉系统包括进液管路11和回液管路12，进液管路11末端分支分别延伸到各个苗床托盘结构的进液空间里，回液管路12末端分支分别与排液管9连接，回液管路12与排液管9之间连接有电磁排液阀36，进液管路11前端连接有营养液池13，回液管路12前端连接有回液池14，回液池14与营养液池13通过管路连通，回液管路与回液池14之间依次连接有管道过滤器15、止回阀16、循环泵17、杀菌消毒仓18和回液泵19，进液管路11和回液管路12前端和末端上分别设有输送泵和电磁阀，进液管路11与营养液池13之间连接有营养液输送泵20。

底层支撑脚1固定在底面上，横梁分为纵向的用于放置苗床托盘结构的l型横梁21和横向的矩形横梁22，各层支撑脚上设有配合l型横梁21的l型槽和配合矩形横梁22的矩形槽，各层支撑脚顶部设有插入上层支撑脚的圆柱销23形成插销连接。

网架支撑板4内侧设有吊环24，矩形横梁22上转动连接有钢丝拉绳25，钢丝拉绳25末端连接有吊钩26，吊钩26与吊环24相配合。

顶层支撑脚3之间在顶部连接有顶部连接板27。

网架7两侧向外侧延伸形成凸台28，凸台28两端各设有挂耳29，凸台28底部设有若干滚轮30，网架7左右两侧端面上设有拉手33。

托盘主体6底部设有调节高度的调节螺栓31，调节螺栓31置于横梁上，托盘主体6底部左右两侧边缘设有卡在横梁外侧的挡板32，托盘主体6左右两侧端面上设有拉手33。

网架搁板8与托盘主体6底部之间预留空间，网架搁板8上设有卡住网架7的卡槽34。

顶部led灯组板5和中部led灯组板10均设有固定板35，固定板35底部均匀排布有若干led灯组37，中部led灯组板10固定在调节螺栓31上。

进液管路11从进液空间深入到托盘主体6底部。

led光源下的搭卸式多层潮汐苗床结构及灌溉系统的使用方法，其原理如下：

a:当需要进行育苗灌溉时，由主机控制各苗床托盘下的电磁排液阀36关闭，营养液输送泵20开启，进液管路上的电磁阀开启，根据灌溉控制的要求，可以只打开需要灌溉的苗床托盘进液管路处的电磁阀，每个进液管路前都装有相同的电磁阀，以便单独控制每个托盘的进液情况；

b:当液位达到灌溉要求时，进液口前的电磁阀关闭，营养液输送泵20停止工作；

c:当达到灌溉时间时，位于托盘下方的电磁排液阀36接受主机的控制打开阀门进行排液，回液管路上的相应电磁阀开启，可实现单独控制排液；

d:排放的液体经回液管路12管路输送至回液池14，由于经过托盘和植物吸收的回液会产生杂质和细菌，在回流至回液池14前应进行过滤、消毒和杀菌作用，先通过管道过滤器15过滤，过滤后的液体通过两个方向相反布置的止回阀16，此时循环泵17启动，由于电磁阀和止回阀的作用，回液只能在循环泵17的作用下经过杀菌消毒仓18，流经循环泵做循环杀菌消毒，当回流液通过充分的杀菌消毒后，循环泵17关闭，开启电磁阀，启动回液泵19，回流液泵送至回液池14；

e:回液池内的液体由于经过植物的吸收，再次进入营养液池13前，因检测个成分，经重新配比后由输送泵经回液池至营养液池管路泵送回营养液池13，以实现循环利用。通过合理设置主机控制参数，配合电磁阀的启闭，既可实现每个苗床的单独进排液也能进行成组控制。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。